【正文】 短路電流計算的一般規(guī)定 驗算導(dǎo)體和電器時所有短路電流，一般有以下規(guī)定。另外，由于公用負荷分接于 2臺機組的工作母線上，因此，在機組 G1 發(fā)電時，必須也安裝好機組 G2 的 6KV 廠用配電裝置，并啟動備用變壓器供電。廠用工作變壓器如果選用分裂繞組變壓器，則能在一定程度上緩解上述矛盾，因為分裂繞組變壓器在正常工作時具有較小阻抗，而分裂繞組出口短路時則具有較大的阻抗。 （ 2）廠用高壓備用變壓器容量。當(dāng)只有 6KV 一種電壓等級時，一般分兩段；當(dāng)10KV 和 3KV 電壓等級同時存在時，則分四段（ 10KV 兩段和 3KV 兩段）。 PΣ5—— 其中最大 5 臺電動機的額定功率總和， KW。 η— 效率； cos??— 功率因數(shù)； 表 3— 2 換算系數(shù) 機組容量（ MW） ≤ 125 ≥ 200 給水泵 循環(huán)水泵電動機 凝結(jié)水泵電動機 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 19 電動機的計算功率 P，應(yīng)根據(jù)負荷的運行方式及特點確定。一般廠用變壓器連接在廠用母線段上，而用電設(shè)備由母線引接。 備用電源數(shù)量 參照《電力工程電氣設(shè)計手冊 電氣一次部分》 P88 表 38 可知：高壓廠用備用電源應(yīng)滿足當(dāng)高壓廠用起動變壓器檢修時，不影響機組起停。這樣，有可能因采用變比較大的廠用高壓變壓器，增大高壓配電裝置的投資而致經(jīng)濟性較差，蛋 可靠性較高。 備用電源和啟動電源 廠用備用電源用于工作電源因事故或檢修而失電時替代工作電源，其后備作用。 廠用高壓工作電源從發(fā)電機電壓回路的引接方式與主接線形式有密切聯(lián)系。 對于 2*300MW 發(fā)電廠廠用中性點接線方式為中性點經(jīng)高電阻接線方式， 優(yōu)點：可防止阻尼諧振過電壓和間歇性電弧接地過電壓，接地電流水平為 10A以下 ，減小了地位升高，接地故障可以不立即切清楚，因此能帶單相接地故障相運行。常采用二次側(cè)接電阻的配電變壓器接地方式，無需設(shè)置大電阻器就可達到預(yù)期的目的。 廠用電系統(tǒng)中性點接地方式 高壓廠用電系統(tǒng)中性點接地方式 高壓（ 10KV）廠用電系統(tǒng)中性點接地方式的選擇，與接地電容電流的大小有關(guān)：當(dāng)接地電容電流小于 10A 時，可采用不接地方式，也可 采用高電阻接地方式；當(dāng)接地電容電流大于 10A 時，可采用經(jīng)消弧線圈或消弧線圈并聯(lián)高電阻的接地方式。 廠用電的電壓等級 廠用電的電壓等級是根據(jù)發(fā)電機額定電壓、廠用電動機的電壓和廠用電供電網(wǎng)絡(luò)等因素，相互配合，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟綜合比較確定的。 Ⅲ類負荷 長時間停電不會直接影響生產(chǎn)的負荷。一般由接于蓄電池組的逆變裝置供電，如實時控制用電子計算機。 繞組容量和連接方式的選擇 （ 1）發(fā)電廠主變壓器繞組的數(shù)量 對于 300MW 機組，其升壓變壓器一般不采用三繞組變 壓器。但停運一個回路需操作兩臺斷路器，母線故障時，接線內(nèi)潮流變化大 電器，不作為操作電器，處理事故時，用斷路器操作，消除事故迅速。采用三繞組變壓器時，發(fā)電機出口要求裝設(shè)斷路器，但由于甚大的額定電流和短路電流，使得出口斷路器制造很困難，造價也甚高。主接線設(shè)計要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約土地的條件，盡可能使占地面積少；同時應(yīng)注意節(jié)約搬遷費用、安裝費用和外匯費用。對將來要擴建的發(fā)電廠和變電站，其主接線必須具有擴建的方便性，尤其是火電廠和變電站，在設(shè)計主接線時應(yīng)留有發(fā)展擴建的余地。 通常定性分析和衡量主接線可靠性時，從以下幾方面考慮 :斷路器檢修時，能否不影響供電；線路、斷路器或母線故障時以及母線或母線隔離開關(guān)檢修時，停運出線回路數(shù)的多少和停電時間的長短，以及能否保證對一、二類符合的供電；發(fā)電廠或變電站全部停電的可能性；大型機組突然停運時，對電力系 統(tǒng)穩(wěn)定運行的影響與后果等因素。因此，評價可靠性時，不能脫離發(fā)電廠在系統(tǒng)中的地位和作用。 電氣主接線設(shè)計基本要求 電氣主接線設(shè)應(yīng)滿足可靠性，靈活性和經(jīng)濟性三項基本要求。 廠用負荷與系統(tǒng)連接情況： 500KV 電壓等級，架空線路 2 回與系統(tǒng)相連，當(dāng)基準(zhǔn)容量取為 100MVA 時，系統(tǒng)歸算至 500KV 側(cè)的電抗為 。 Design of main electrical connection scheme for one and a half circuit breaker connection。s economic development， the demand for electricity is growing。而火力發(fā)電是電力工業(yè)發(fā)展中的主力軍。截止 2022 年底，火電發(fā)電量達到 48405 萬千瓦，約占總?cè)萘康?%。 Electric power industry in China39。 The design theory in the design of main electrical wiring， electrical equipment for shortcircuit current calculations， selection and distribution equipment for lightning protection design， layouts， generators， transformers and relay protection of Busbar in elaborate on these， at the same time， ensure the reliability design of premise，also consider economic and flexibility through calculations justify the actual design of thermal power plant and cheap。 本次設(shè)計主要內(nèi)容 2*300MV 火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)計，著重講述了發(fā)電廠電氣主接線的最佳方案的選擇，廠用電接線方案的選擇，通過短路電流計算結(jié)果確定二次部分的繼電保護與自動裝置，以及屋外配電裝置的布置?，F(xiàn)對各項要求說明如下： 可靠性 供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線也必須滿足這個要求。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 3 衡量主接線運行可靠性的標(biāo)志是： （ 1）斷路器檢修時，能否不影響供電。 在可靠性分析中，應(yīng)考慮瞬時故障、永久故障及檢修停電的影響。設(shè)計時不僅要考慮最終接線的實現(xiàn)，還要考慮到從初期接線過渡到最終接線的可能和分階段施工的可行方案，使其盡可能地不影響連續(xù)供電或在停電時間最短的情況下，將來可順利完成過渡方案的實施，使改造工作量最少。對大容量發(fā)電廠或變電站，在可能和允許條件下，應(yīng)采取一次設(shè)計，分期投資、投建 ，盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。 以下是對兩種方案的確定和比較。檢修斷路器時，不要要帶旁路操作 ，限制短路電流以及防止事故擴大等方面的原因，有可能要求母線分列運行時，本接線比較靈活 ，當(dāng)改變運行方式和吃力事故時，需進行倒閘操作，檢修斷路器要進行帶旁路操作 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 8 續(xù)表 21 經(jīng)濟性 設(shè)備投資： 9 回及以上，一臺半斷路器接線較貴 8 回路時，兩種接線相等 7 回及以上，雙母線四分段帶旁路母線貴 占地面積： 置時，因一個間隔可以雙側(cè)出線，占地面積比雙母線四分段帶旁路母線可節(jié)約 40%。因為在發(fā)電機回路及廠用分支回路均采用分相封閉母線，供電可靠性很高，而大電流的隔離開關(guān)發(fā)熱問題比較突出等等。 （ 3）允許短時停電的交流保安負荷。如中央修配廠、實驗室等的用電設(shè)備。 為了簡化廠 用電接線，且使運行維護方便，廠用電電壓等級不宜過多。一般發(fā)電廠的高壓廠用電系統(tǒng)多采用中性點經(jīng)高電阻接地方式。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，短路點流過固定的電阻性電流，有利于饋線的零序保護動作。 廠用電源及其引接 發(fā)電廠的廠用電源，必須供電可靠，且能滿足各種工作狀態(tài)的要求，除應(yīng)具有正常的工作電源外，還應(yīng)設(shè)置備用電源、啟動電源和事故保安電源。當(dāng)主接線具有發(fā)電機電壓母線時，則廠用工作電源（廠用變壓器或廠用電抗器）一般直接從母線上引接。備用電源應(yīng)具有獨立性和足夠的供電容量，最好能與電力系統(tǒng)緊密聯(lián)系，在全廠停電情況下仍能從系統(tǒng)取得廠用電源。 (4)當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟合理時，可由外部電網(wǎng)引接專用線路，經(jīng)過變壓器取得獨立的備用電源或啟動電源。對 200300MW 的機組，高壓廠用備用電源應(yīng)按 3 臺機組及以下設(shè)一個。 為了正確選擇廠用變壓器容量，不但要統(tǒng)計變壓器連接的分段母線上實際所接電動機的臺數(shù)和容量，還要考慮它們是經(jīng)常工作的還是備用的。 1）對經(jīng)常、連續(xù)運行的設(shè)備和連續(xù)而不經(jīng)常運行的設(shè)備。 5）煤場機械負荷重，對大型機械應(yīng)根據(jù)機械工作情況具體分析確定。當(dāng)只有6KV一種電壓等級時，廠用高壓工作變壓器可選用 1臺全容量的分裂繞組變壓器，兩個分裂支路分別供兩段母線；或選用 2 臺 50%容量的雙繞組變壓器 ，分別供兩段母線。廠用高壓備用變壓器或啟動變壓器應(yīng)與最大一臺廠用高壓工作變壓器的容量相同；廠用低壓備用變壓器的容量應(yīng)與最大一臺廠用低壓工作變壓器容量相同。 對于 500KV 大機組采用分裂繞組，查《電力工程電氣設(shè)備手冊》得： 變壓器型號： SFF740000/20； 額定容量： 40/20/2 電壓： 20177。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 25 4 短路電流計 算 短路電流計算的目的 在發(fā)電廠和變電所的電氣設(shè)計中，短路電流計算式其中的一個重要環(huán)節(jié)。 計算的基本情況 （ 1）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負荷下運行； （ 2）所有同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置（包括強行勵磁）； （ 3）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間； （ 4）所有電源的電動勢相位角相同； （ 5）應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。 （ 5）接地裝置的設(shè)計，也需用短路電流。其優(yōu)點是公用負荷分接于不同機組變壓器上，供電可靠性高、投資省，但也由于公用負荷分接于各機組工作母線上，機組工作母線清掃時，將影響公用負荷的備用。廠用工作變 壓器的阻抗要求比一般動力變壓器的阻抗大，這是因為要限制變壓器低壓側(cè)的短路容量，否則將影響到開關(guān)設(shè)備的選擇，一般要求阻抗應(yīng)大于 10%；但是阻抗過大又將影響廠用電動機的自啟動。 當(dāng)選用分裂繞組變壓器時，其各繞組容量應(yīng)滿足： 高壓繞組 ??????1 ≥ Σ???? ????? （ 314） 分裂繞組 ??????2 ≥ ???? （ 315） 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 21 ???? = ??? +???? （ 316） 式中 ??????1—— 廠用變壓器高壓繞組容量， KV?A； ??????2—— 廠用變壓器分裂繞組容量， KV?A； ????—— 廠用變壓器分裂繞組計算負荷， KV?A， ????—— 分裂繞組兩分支重復(fù)計算負荷， KV?A。 工作變壓器的臺數(shù)和型式 工作變壓器的臺數(shù)和型式主要與廠用高壓母線的段數(shù)有關(guān)，而母線的段數(shù)又與廠用高壓母線的電壓等級有關(guān)。 4）對中央修配廠的用電負荷，通常按下式計算： P = + (36) 式中 ??Σ—— 全部電動機額定功率總和， KW。 K— 換算系數(shù)，可取表 3— 2 所列的數(shù)值； ????— 同時系數(shù)； ????— 負荷率 。例如：高溫高壓電廠比同容量的中溫中亞電 廠的給水泵容量大；大容量機組的輔助設(shè)備比中、小型機組要多且功率大；開式循環(huán)冷卻方式比閉式冷卻方式的耗電量要?。桓鞣N燃料的發(fā)熱量不同，需要的風(fēng)量不同，風(fēng)機容量也不同，同時除灰設(shè)備也不盡一樣；若電廠采用汽動給水泵則可大大減小廠用變壓器容量等。對 300MW 及以上機組還應(yīng)由附近 110KV 及以上的變電站或發(fā)電廠引入獨立可靠專用線路，作為事故備用保安電源。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 15 （ 3）從與電力系統(tǒng)聯(lián)系緊密、供電可靠的最低一級電壓母線引接。于是，考慮本廠實際情況，廠用工作電源在發(fā)電機出口引出一臺高壓廠用工作變壓器。這種接線方式，供電可靠、操作河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 14 簡單、調(diào)度方便、投資和運行費用都比較省，常被廣泛采用。這一接地方式運行比較復(fù)雜，要增加接地設(shè)備投資，而且接地保護也比較復(fù)雜，適用于大機組高壓廠用電系統(tǒng)接地電容電流大于 10A 的情況。高壓廠用電系統(tǒng)的中性點經(jīng)過適當(dāng)?shù)碾娮杞拥兀梢砸种茊蜗嘟拥毓收?時健全相的過電壓倍數(shù)不超過額定相電壓的 倍，避免故障擴大。 通過考慮系統(tǒng)實際，單機容量為 300MW 的廠用 電壓分為兩級，高壓為 6KV,低壓為 380V。對公用負荷的供電，要結(jié)合遠景規(guī)模統(tǒng)籌安排。對Ⅱ類負荷，應(yīng)由有 2 個獨立電源的母線供電，一般采用手動切換。 （ 2）交流不停電保安負荷。 （ 2）對于單機容量為 300MW，并直接升到 500KV,宜選用三相變壓器。但這種情況幾率極少 靈活性 ，調(diào)度靈活。